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BOPA薄膜的摩擦系数对质量的影响

发布时间:2022年04月28日    点击:[1]人次

BOPA薄膜的摩擦系数对质量的影响

【中国包装网讯】一般B0PA膜处理面摩擦系数μs在0. 4~0. 7之间。

薄膜的摩擦系数分为动摩擦系数和静摩擦系数。静摩擦系数是指两接触表面在相对移动开始时的最大阻力与垂直施加于两个接触表面的法向力之比。动摩擦系数是指两接触表面以一定速度相对移动时的阻力与垂直施加于两个接触表面的法向力之比。

薄膜在生产过程中,塑料薄膜的摩擦系数是一项重要的技术指标。一方面它和薄膜抗粘连性能一起成为塑料薄膜开口性的量化评定指标,另一方面又可作为自动包装机运行速度、张力调节、薄膜运行中磨损的参考数据之一。摩擦系数的大小可以通过添加剂的选择和用量来控制,若为自动包装产品,薄膜与设备接触的那一面其摩擦系数在0. 25~0. 30之间为好。一般BOPA膜做印刷面时,由于后加工快速打码的需求,膜未处理面摩擦系数应在0.25以下,若摩擦系数太大,薄膜使用起来阻力较大,容易产生断膜、破裂现象。随着薄膜中添加剂含量的增加,薄膜的摩擦系数会变小,雾度会加大。

在印刷、镀铝的过程中,同样对塑料薄膜的摩擦系数有一定的要求。薄膜表面摩擦系数与其表面的粗糙度成线性关系。在一定范围内,表面粗糙度越大,磨擦系数越小。也就是说,降低薄膜表面的摩擦系数对印刷、镀铝有利,有利于增加它们与塑料薄膜之间的结合面,有利于提高它们之间的粘合力。摩擦系数的大小同样也是通过使用添加剂来进行调节。因此,膜在出厂前必须做好膜面与金属(不锈钢)面的摩擦系数检测,若遇高湿高温天气或对高速打码的产品,BOPA膜面不但要求吸湿性小并且表面摩擦系数也要小,BOPA膜超高爽滑膜表面摩擦系数一般可控制在0.15~0.25之间。

薄膜的摩擦系数不断下降的原因是爽滑剂不断地“外迁”到薄膜的表面并覆盖了薄膜表面上越来越多的面积。如果已经“外迁”到PE薄膜表面的爽滑剂由于某种原因“消失”或“减少”了,其结果就将是PE薄膜的表面摩擦系数“异常上升”。

以BOPA/PE结构的复合薄膜为例,对于卷绕状态的复合薄膜,BOPA膜的内表面是通过粘合剂的作用与PE膜的复合面粘接在一起的,BOPA膜的外表面则是在收卷张力的作用下与PE膜的热封面紧紧地“靠”在一起的,油酸酰胺和芥酸酰胺既可以用于PE薄膜,也可以用于PP薄膜。假定1000 ppm的爽滑剂是加在PE膜的热封层中的,即PE膜的芯层和复合层是不含爽滑剂的,那么,热封层中的爽滑剂就会慢慢地向热封层的表面和复合层及其表面发生迁移。而加工BOPA薄膜时是不使用酰胺类爽滑剂的,因此,迁移到热封层表面的爽滑剂就可能向BOPA薄膜表面及其内部发生迁移。迁移到PE膜复合面的爽滑剂一方面会导致剥离强度的下降,另一方面会导致PE膜热封面有效爽滑剂数量减少,进而导致热封面摩擦系数上升;迁移到PA薄膜表面及其内部的爽滑剂一方面会导致PE膜热封面上有效的爽滑剂数量减少,进而导致PE膜热封面的摩擦系数上升,另一方面会使得PA薄膜外表面的摩擦系数下降。

一般印刷环境温度对摩擦系数影响很大,因为高温条件下高分子材料大分子热运动能力加强,活动速度加快,分子间隙变大,表面性能发生变化会使薄膜摩擦系数随之变化。另外,薄膜的爽滑性主要是通过添加爽滑剂来实现的,在薄膜成型后,特别是PP、PE膜的爽滑剂从薄膜内迁移到表面,聚积成均匀的薄层,能够显著地降低薄膜的摩擦系数,使薄膜具有良好的爽滑效果。而这些助剂大多都是无机高分子材料(如胺类或酯类),与树脂相溶性不好,通常从30℃开始,常用的润滑剂已接近其熔点而变得粘结,薄膜的摩擦系数便急剧上升,测试时施加的力会波动很大,呈现一种间歇性滑动或粘结效果。如果爽滑剂含量过高的话,还会影响到薄膜的印刷适性,这对印刷是极为不利的。因此,薄膜表面应具有合适的爽滑性,以确保其能够顺利进行高速印刷,常温下一般要求普通BOPA薄膜表面未处理面的动摩擦系数在0.2~0.4之间(不包括快速打码用膜要求)。BOPA薄膜电晕处理面动摩擦系数一般不高于0.7,使用起来出现故障概率少些。

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